淺談汽車變排量空調(diào)壓縮機的工作原理

周惠妹

（湖南省長沙市雅禮中學(xué)，長沙 410007）

淺談汽車變排量空調(diào)壓縮機的工作原理

周惠妹

（湖南省長沙市雅禮中學(xué)，長沙 410007）

當前，對于汽車變排量空調(diào)最客觀、最基本的要求就是舒適性，此外對空調(diào)的冷卻效果也提出了相應(yīng)的要求。因此市場上出現(xiàn)了很多新型變排量空調(diào)壓縮機，制造商可以根據(jù)汽車的定位來選擇不同類型的空調(diào)壓縮機。

汽車變排量；空調(diào)壓縮機；工作原理

1　市場上新型變排量空調(diào)壓縮機的現(xiàn)狀

當前，汽車市場中定排量空調(diào)壓縮機的轉(zhuǎn)速會因為汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而隨時變化，這樣就導(dǎo)致了車內(nèi)溫度變化幅度大，而且由于受到壓縮機的啟動影響會導(dǎo)致發(fā)動機扭矩輸出，從而在汽車加速行駛時，壓縮機啟停的瞬間會產(chǎn)生減速或加速的感覺。這種情況會使駕使者有一種分明的前傾感，大大影響到行車安全，對于汽車駕駛的舒適性產(chǎn)生很大影響。變排量壓縮機就不會出現(xiàn)這樣的問題，該壓縮機的空調(diào)打開之后，可以根據(jù)汽車的轉(zhuǎn)速、車內(nèi)的溫度、陽光的照射情況等自行調(diào)控壓縮機的輸出量，這樣就可以保證車內(nèi)的溫度不會發(fā)生大幅度變化，壓縮機不會因為多次啟停而給車上人造成不適的感覺。但是變排量空調(diào)壓縮機成本高，對清潔的要求也很高，現(xiàn)在主要用于高端車型，如奔馳等。

2　變排量空調(diào)壓縮機的工作原理

變排量壓縮機是美國德爾福公司分部進行研發(fā)、生產(chǎn)并投放市場的。壓縮機改變輸出的制冷流量是依據(jù)空調(diào)的制冷要求來自行調(diào)控其活塞行程的，最重要的調(diào)控部件是位于壓縮機末端的排量調(diào)控閥，它的作用就是感受來自蒸發(fā)箱出口端的制冷劑壓力，從而自行變動壓縮機的輸出流量，使之與該空調(diào)系統(tǒng)所需的能量相匹配，這種平衡控制屬于動態(tài)平衡控制。只要空調(diào)系統(tǒng)打開，制冷劑所處壓力在有效范圍內(nèi)，壓縮機就處在調(diào)控閥的控制之下，不停地調(diào)節(jié)輸出量，目的是和壓縮機吸入的制冷劑劑量保持一定的動態(tài)平衡。在國外該壓縮機系統(tǒng)被大量用于重型卡車與低級以上的轎車，且因為適應(yīng)性比較強，不僅被安裝在節(jié)流管（Orifice Tube）的空調(diào)之上，還被安裝在恒溫膨脹閥的空調(diào)上。變排量空調(diào)壓縮機主要組成部分是變排量斜盤、活塞組、多重保護開關(guān)、大扭力皮帶盤、排量調(diào)控閥。普通的定排量壓縮機系統(tǒng)遠遠比不上變排量壓縮機的空調(diào)系統(tǒng)。這是因為可變連續(xù)的輸出排量讓壓縮機的工作變得特別順暢，并且也沒有了定排量壓縮機內(nèi)發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)生大波動的情況，乘客也不會產(chǎn)生不舒適的感覺，這將會大大提高乘坐舒適性、發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性和制冷系統(tǒng)的除濕能力。

3　變排量壓縮機的類型

3.1V5變排量空調(diào)壓縮機

V5變排量空調(diào)壓縮機是由5個軸向定位的氣缸、1個角度可變的搖板組成。其外形如圖1所示。

圖1　V5變排量壓縮機外形圖

波紋管式的控制閥是壓縮機的體積控制中心，被安裝在壓縮機的末端，能夠測到其吸氣腔存在的壓力。排量改變是通過搖板箱壓力的改變來實現(xiàn)的，加大搖板箱壓力，就會使活塞背面的作用力增加，導(dǎo)致?lián)u板來回擺動，使活塞行程減少。相反，減小搖板箱的壓力，會導(dǎo)致?lián)u板傾斜形成一定的角度，這就相應(yīng)地增加了一定的壓縮排量。排氣的壓力會對調(diào)控閥的控制點造成一定影響，排氣壓力增加，控制點就會降低。如果沒有搖板箱，吸氣腔間壓力差會大大增加，那么壓縮機內(nèi)就會有最大的空間。一般情況下，曲軸箱的壓力要比壓縮機的排氣壓力小，壓縮機的吸氣壓力會大于或等于曲軸壓力，在達到最大排量時，搖板箱壓力才會與吸氣的壓力相等。當空調(diào)的容量比較小時，吸氣壓力會到達控制點，調(diào)控閥會自動打開球閥把排氣腔內(nèi)的氣體牽引到搖板箱內(nèi)，且用5個活塞的平衡力來控制搖板箱角度的大小。所以，V5變排量空調(diào)壓縮機就是通過改變系統(tǒng)壓力來調(diào)控其系統(tǒng)的制冷流量，使定排量空調(diào)壓縮機通過離合器啟停的調(diào)控方法發(fā)生改變，從而使系統(tǒng)連續(xù)、平穩(wěn)運行，避免損傷發(fā)電機。

3.2渦旋變排量空調(diào)壓縮機

渦旋變排量空調(diào)壓縮機是使用旁通法來調(diào)節(jié)排量的，其原理就是在渦旋盤底板上打開一個小氣孔。氣孔的方位和調(diào)節(jié)流量的大小范圍有關(guān)系，還要安裝活塞調(diào)控閥，通過舌簧單向閥、底板上的氣孔、活塞控制使壓縮腔的氣體通過流量調(diào)節(jié)孔回到吸氣腔，以此來減少壓縮機的指示功率與排量。在變排量有效調(diào)控范圍內(nèi)，制冷流量總體保持不變，功率消耗也比定排量壓縮機在同轉(zhuǎn)速情況下，下降了20%左右，且排氣壓力與吸氣壓力保持不變，解決了定排量壓縮機的排氣壓力與吸氣壓力會升高的問題。渦旋變排量空調(diào)壓縮機主要有質(zhì)量輕、效率高、體積小、可靠性高、運作高效、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點，已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用。

［1］ 樊靈，靳春梅，黃星.汽車空調(diào)旋轉(zhuǎn)斜盤變排量壓縮機用電控閥的關(guān)鍵技術(shù)［J］.流體機械，2010，（11）：74-75.

［2］ 趙宇，祁照崗，陳江平.汽車空調(diào)壓縮機排量控制方法的實驗研究［J］.上海交通大學(xué)學(xué)報，2008，（08）：109-111.

［3］ 劉戰(zhàn)芳.論汽車空調(diào)選擇參數(shù)計算的方法［J］.合肥學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，（01）：210-211.

Analysis of the Working Principle of Air Conditioning Compressor of Auto Variable Displacement

ZHOUHui-mei
（Changsha Yali Middle School ofChangsha,Changsha 410007,China）

Currently,comfort is the most objective and basic requirement to car variable displacement air conditioning,in addition to make corresponding requirements to the cooling effect of air conditioning.Therefore，many new variable displacement air conditioning compressors appeared in the market，the manufacturer can choose different types ofair-conditioningcompressor accordingtothe positioningofthe car.

Autovariable displacement；Air conditioningcompressor；Workingprinciple

U463.85

A

1674-8646（2015）12-0114-02

2015-09-21